DE3221843C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Anzeigeinstrument zur Anzeige der
Betriebsbedingungen eines Verbrennungsmotors für Kraftfahrzeuge,
mit einer Mehrzahl von Sensoren zur Erzeugung elektrischer
Informationssignale, die jeweils kennzeichnend sind für den Wert
eines Betriebsparameters des Verbrennungsmotors,
mit einer mit den Sensoren verbundenen Verarbeitungs- und
Steuerschaltung für die Verarbeitung der genannten Informationssignale
zu Steuersignalen für ein in dem Fahrzeuginnenraum
angeordnetes Sichtgerät zur visuellen Wiedergabe
der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors
mit einer eine Öffnung aufweisenden Tragkonstruktion,
mit einer von dieser Tragkonstruktion gehaltenen und im
Bereich von deren Öffnung angeordneten Scheibe,
sowie mit einer Trägerplatte, die an einer Seite eine Mehrzahl
von Leuchtdioden trägt, die innerhalb eines
Referenzbereichs der Scheibe
matrixförmig angeordnet und elektrisch mit der
Verarbeitungs- und Steuerschaltung verbunden sind, wobei die
Trägerplatte von der Tragkonstruktion in einer der Scheibe
zugeordneten Position gehalten ist, derart daß
die Leuchtdioden dem Referenzbereich der Scheibe gegenüberliegen,
und wobei jeweils diejenigen der Leuchtdioden von der Verarbeitungs-
und Steuerschaltung aktiviert wird, deren Koordinaten auf der Scheibe der von dem
Verbrennungsmotor abgegebenen Leistung und einem weiteren Wert
entspricht.The invention relates to a display instrument for displaying the operating conditions of an internal combustion engine for motor vehicles,
with a plurality of sensors for generating electrical information signals, each of which is indicative of the value of an operating parameter of the internal combustion engine,
with a processing and control circuit connected to the sensors for processing said information signals into control signals for a viewing device arranged in the vehicle interior for the visual representation of the operating conditions of the internal combustion engine
with a supporting structure with an opening,
with a disk held by this supporting structure and arranged in the area of its opening,
and with a carrier plate which carries on one side a plurality of light-emitting diodes which are arranged in a matrix-like manner within a reference region of the pane and are electrically connected to the processing and control circuit, the carrier plate being held in a position assigned to the pane by the supporting structure, such that the light-emitting diodes lie opposite the reference area of the pane, and in each case those of the light-emitting diodes are activated by the processing and control circuit, the coordinates of which on the pane correspond to the power output by the internal combustion engine and a further value.
Eine Anzeigevorrichtung mit diesen Merkmalen ist durch die DE 28 07 604 B2 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung bildet die Leuchtdiodenmatrix ein zweidimensionales Anzeigefeld, dessen eine Koordinate einen Beschleunigungswert und dessen andere Koordinate einen Kraftstoffverbrauchswert darstellt, so daß die im Kreuzungspunkt der jeweils angesteuerten Matrixzeile und -spalte aufleuchtende Leuchtdiode durch ihren Standort den laufenden Zusammenhang zwischen den beiden genannten Betriebsparametern anzeigt. Dadurch erhält der Fahrzeuglenker eine direkte Sichtanzeige für bestimmte Aspekte der Betriebsweise des Kraftfahrzeugs, ohne daß er Einzelanzeigen der betreffenden Betriebsparameter mit Überlegung zusammensetzen muß.A display device with these features is known from DE 28 07 604 B2 known. In this known device, the LED matrix a two-dimensional display field, one of which Coordinate an acceleration value and its other Coordinate a fuel consumption value represents, so that at the intersection of the respectively controlled Light-emitting diode lights up in the matrix row and column their location the ongoing relationship between the two indicated operating parameters. This gives the vehicle driver a direct visual display for certain aspects of the Operating mode of the motor vehicle without the individual advertisements of the must put the relevant operating parameters together with consideration.
Durch die DE-OS 23 20 637 ist eine Vorrichtung zum Anzeigen von Meßergebnissen bei Kraftfahrzeugen bekannt, die ein mit einem Symbolträger zusammenwirkendes, von einem Meßgeber betätigtes Anzeigeorgan aufweist, wobei der Symbolträger eine Platte ist, die mit kurvenartigen Symbolen in Form charakteristischer Kennlinien versehen ist und an der von einem entsprechenden Geber betätigbare Anzeigeorgane angeordnet sind. Mit dieser bekannten Vorrichtung soll es dem Fahrzeuglenker möglich sein, zu jeder Zeit - auch bei stehendem Motor - eine ausreichende Information zu erhalten, und zwar in einer Form, die weder zu Fehleinschätzungen Anlaß gibt noch den Fahrzeuglenker anstrengt oder ermüdet.DE-OS 23 20 637 is a device for displaying Measurement results known in motor vehicles, the one with a Symbol carrier interacting, operated by a sensor Indicator organ, the symbol carrier is a plate, those with curve-like symbols in the form of characteristic curves is provided and on that of a corresponding encoder actuatable display elements are arranged. With this known Device should be possible for the driver, to everyone Sufficient information - even with the engine stopped to be obtained, in a form that does not lead to misjudgments Occasion gives the vehicle driver exhausted or tired.
Ausgehend von dem vorangehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigeinstrument der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß es in der Lage ist, dem Fahrzeuglenker leicht und schnell interpretierbare visuelle Anzeigen der Betriebsbedingungen des Motors zu liefern, wobei diese Anzeigen so beschaffen sein sollen, daß sie eine Bedienungsweise nahelegen, die ein Optimierung des Motorbetriebs ermöglicht.Starting from the prior art described above the invention has for its object a display instrument of the type described in the introduction so that it is capable is easy and quick to interpret for the vehicle driver provide visual indications of engine operating conditions, these ads should be such that they are a Operation mode suggest an optimization of engine operation enables.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein gattungsgemäßes Anzeigeinstrument
so ausgebildet,
daß der genannte weitere Wert die Motordrehzahl ist,
daß die Scheibe auf einer ihrer Flächen als Referenzbereich ein orthogonales
kartesisches Diagramm aufweist, auf dessen Abszissenachse die Motordrehzahl
abgetragen ist,
daß der Referenzbereich an der Unterseite von
der Abszissenachse und an der Oberseite
von einer Kurve begrenzt ist, die den Verlauf der maximalen
Motorleistung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl wiedergibt,
der der Referenzbereich seitlich von zwei vertikalen Linien
begrenzt ist, die als Ordinatenachsen dienen und jeweils die
Abszissenachse mit dem entsprechenden Ende der
genannten Kurve verbinden,
daß ferner auf dem auf der Scheibe dargestellten Diagramm
eine Mehrzahl von Kurven aufgetragen ist, von denen jede den geometrischen
Ort derjenigen Punkte des Referenzbereichs darstellt,
denen derselbe Wert der von dem Motor in einer
vorbestimmten Zeitspanne verbrauchten Kraftstoffmenge entspricht,
und daß das auf der Scheibe dargestellte Diagramm ferner
mehrere Kurven umfaßt, die jeweils den geometrischen Ort derjenigen
Punkte des Referenzbereichs repräsentieren, denen
derselbe Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors entspricht.To solve this problem, a generic display instrument is designed
that the other value mentioned is the engine speed,
that the disk has an orthogonal Cartesian diagram on one of its surfaces as a reference area, on the abscissa axis of which the engine speed is plotted,
that the reference range is delimited on the underside by the axis of abscissas and on the top by a curve which shows the course of the maximum engine power as a function of the engine speed,
the side of the reference area is delimited by two vertical lines, which serve as ordinate axes and each connect the abscissa axis to the corresponding end of the curve mentioned,
that the diagram shown on the disk also plots a plurality of curves, each of which represents the geometric location of those points in the reference range which correspond to the same value of the amount of fuel consumed by the engine in a predetermined period of time,
and that the diagram shown on the disc further comprises several curves, each representing the geometric location of those points of the reference range which correspond to the same efficiency of the internal combustion engine.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche, auf die hiermit zu Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich verwiesen wird.Advantageous refinements and developments of the invention are the subject of the sub-claims to which are hereby shortened the description is expressly referred to.
Im folgenden sei die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert:The invention is described in more detail below with reference to the drawings explains:
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Innenraums eines Kraftfahrzeugs mit einem Armaturenbrett, an dem ein Anzeigeinstrument gemäß der Erfindung angebracht ist, Fig. 1 is a partial perspective view showing the interior of a motor vehicle with an instrument panel to which an indicator instrument is mounted according to the invention,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform des Anzeigeinstruments gemäß der Erfindung, Fig. 2 is an exploded perspective view showing one embodiment of the indicating instrument according to the invention,
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Anzeigeinstruments gemäß Fig. 2, Fig. 3 shows a perspective view of the indicating instrument according to Fig. 2,
Fig. 4 zeigt eine Frontansicht einer Scheibe für das in Fig. 2 und 3 dargestellte Anzeigeinstrument, Fig. 4 shows a front view of a disc for the system depicted in Fig. 2 and 3 Gauge,
Fig. 5 zeigt ein Schaltschema des Anzeigeinstruments gemäß der Erfindung. Fig. 5 shows a circuit diagram of the display instrument according to the invention.
Wie aus Fig. 1 bis 3 hervorgeht, umfaßt das Anzeigeinstrument ein in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnetes Sichtgerät, das an dem Armaturenbrett 2 eines Automobils in einer derartigen Position befestigt ist, daß es vom Fahrzeuglenker leicht einsehbar ist. Das Sichtgerät 1 ist über eine Mehrzahl elektrischer Leiter 3 mit einer Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 (Fig. 2) verbunden. Die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 ist mit einer Mehrzahl von Sensoren 5 herkömmlicher Art verbunden, die elektrische Informationssignale liefern, welche für den Wert einer entsprechenden Betriebsgröße oder eines entsprechenden Betriebsparameter des nicht dargestellten Fahrzeugmotors kennzeichnend sind. Die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 vermag die genannten Informationssignale zu verarbeiten und liefert Steuersignale an das Sichtgerät 1. Letzteres liefert - wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt - in Abhängigkeit von diesen Steuersignalen eine optische Anzeige, welche die Betriebsbedingungen des Fahrzeugmotors veranschaulicht.As can be seen from FIGS. 1 to 3, the display instrument comprises a viewing device, designated in its entirety by 1 , which is attached to the dashboard 2 of an automobile in such a position that it can be easily seen by the vehicle driver. The display device 1 is connected to a processing and control circuit 4 ( FIG. 2) via a plurality of electrical conductors 3 . The processing and control circuit 4 is connected to a plurality of sensors 5 of conventional type which supply electrical information signals which are characteristic of the value of a corresponding operating variable or a corresponding operating parameter of the vehicle engine, not shown. The processing and control circuit 4 can process the information signals mentioned and supplies control signals to the display device 1 . The latter provides - as follows from the following description - an optical display depending on these control signals, which illustrates the operating conditions of the vehicle engine.
Bei der in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform umfaßt das Sichtgerät 1 eine Tragkonstruktion, die aus einem wannenförmigen Element 10 und einem Rahmen 11 besteht, der an dem Rand des wannenförmigen Elementes 10 fixierbar ist. Das Sichtgerät umfaßt ferner eine Scheibe 12 aus transparentem oder durchscheinendem Material von im wesentlichen rechteckiger Form sowie eine Platte 13, die ebenfalls im wesentlichen denen der Scheibe 12 entsprechen. Die Platte 13 und die Scheibe 12 sind im Innern des wannenförmigen Elementes 10 angeordnet, derart daß die Platte 13 an Positionierungsvorsprüngen 14 anliegt, die aus der Bodenwandung des wannenförmigen Elementes 10 herausragen, während die Scheibe 12 an der Seite der Platte 13 anliegt, die der Öffnung des wannenförmigen Elementes 10 zugekehrt ist. Durch die Verbindung des Rahmens 11 mit dem Rand des wannenförmigen Elementes 10 sind auch die Scheibe 12 und die Platte 13 in ihrer Arbeitsposition im Innern des wannenförmigen Elementes 10 verspannt und gehalten.In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the viewing device 1 comprises a support structure which consists of a trough-shaped element 10 and a frame 11 which can be fixed to the edge of the trough-shaped element 10 . The display device further comprises a pane 12 made of transparent or translucent material of essentially rectangular shape and a plate 13 , which also essentially correspond to those of the pane 12 . The plate 13 and the disc 12 are arranged inside the trough-shaped element 10 such that the plate 13 abuts on positioning projections 14 which protrude from the bottom wall of the trough-shaped element 10 , while the disc 12 abuts the side of the plate 13 which the Opening of the trough-shaped element 10 is facing. By connecting the frame 11 to the edge of the trough-shaped element 10 , the disc 12 and the plate 13 are clamped and held in their working position inside the trough-shaped element 10 .
Wie in Fig. 4 erkennbar ist, weist die Scheibe 12 auf einer ihrer Flächen ein orthogonales kartesisches Diagramm D auf, das die maximale von dem Fahrzeugmotor abgegebene Leistung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl wiedergibt. Das Diagramm D besitzt einen Referenzbereich R, der unten von einer horizontalen Seite 15 begrenzt ist, die als Abszissenachse dient und längs derer aufeinanderfolgend Zahlenwerte (10, 20, 30, 40, 50, 60 in Fig. 4) aufgetragen sind, die eine Skala von auf die Motordrehzahl bezogenen Werten bilden. (Bei dem Beispiel gemäß Fig. 4 entsprechen die aufgetragenen Zahlenwerte der augenblicklichen Motordrehzahl geteilt durch 100).As can be seen in FIG. 4, the disk 12 has an orthogonal Cartesian diagram D on one of its surfaces, which represents the maximum power output by the vehicle engine as a function of the engine speed. The diagram D has a reference range R which is delimited at the bottom by a horizontal side 15 which serves as the axis of abscissa and along which successive numerical values (10, 20, 30, 40, 50, 60 in FIG. 4) are plotted, which are a scale of values related to the engine speed. (In the example according to FIG. 4, the plotted numerical values correspond to the current engine speed divided by 100).
Der Referenzbereich R ist an seiner Oberseite von einer Kurve C begrenzt, die den Verlauf der maximalen Motorleistung in Abhängigkeit von der Drehzahl wiedergibt. In dem dargestellten Beispiel ist diese Kurve unter Verwendung einer logarithmischen Skala für die Ordinatenwerte aufgetragen. Der Referenzbereich R wird ferner von zwei vertikalen Seiten 16 und 17 begrenzt, die als Ordinatenachsen dienen und jeweils ein Ende des horizontalen Segments 15 mit dem entsprechenden Ende der Kurve C verbinden. In dem Referenzbereich R des Diagramms D ist außerdem eine Vielzahl von Kurven G aufgetragen, deren jede den geometrischen Ort der Punkte darstellt, denen in dem Diagramm D ein und derselbe Kraftstoffverbrauch in einer vorbestimmten Zeitspanne entspricht. In dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel entsprechen die gezeichneten Kurven G einem Kraftstoffverbrauch von 2,5, 3, 4, 5, 6, 8, 14, 20 Litern pro Stunde. Die Kurven G unterteilen den Referenzbereich R in eine Vielzahl von Streifen. Die in jedem Streifen des Diagramms D vorhandenen Punkte entsprechen werten des stündlichen Kraftstoffverbrauches, die zwischen den Verbrauchswerten für die betreffenden Kurven G liegen, welche den jeweiligen Streifen begrenzen.The reference area R is delimited on its upper side by a curve C which shows the course of the maximum engine power as a function of the speed. In the example shown, this curve is plotted using a logarithmic scale for the ordinate values. The reference range R is further delimited by two vertical sides 16 and 17 , which serve as ordinate axes and each connect one end of the horizontal segment 15 to the corresponding end of the curve C. A plurality of curves G are also plotted in the reference area R of the diagram D, each of which represents the geometric location of the points to which the one and the same fuel consumption in a predetermined time period correspond in the diagram D. In the example shown in FIG. 4, the curves G correspond to a fuel consumption of 2.5, 3, 4, 5, 6, 8, 14, 20 liters per hour. The curves G divide the reference area R into a plurality of strips. The points present in each strip of the diagram D correspond to values of the hourly fuel consumption which lie between the consumption values for the curves G in question which limit the respective strip.
In dem Diagramm D sind ferner eine erste und eine zweite gerade Linie J bzw. K eingetragen, von denen jede den geometrischen Ort der zu dem Referenzbereich R gehörenden Punkte darstellt, denen im wesentlichen derselbe Wirkungsgrad des Motors entspricht. Die Geraden J und K unterteilen das Diagramm D in drei Felder. Das zwischen der unteren Seite des Diagramms und der Geraden K liegende Feld stellt den Ort derjenigen Punkte dar, die einem Motorbetrieb mit mittelmäßigem Wirkungsgrad entsprechen. Die Punkte des zwischen den Geraden J und K liegenden Feldes entsprechen Betriebsbedingungen des Motors, bei denen letzterer mit gutem Wirkungsgrad arbeiten. Der zwischen den Kurven C und J liegende Teil des Diagramms entspricht Betriebsbedingungen mit optimalem Wirkungsgrad. In diagram D there are also a first and a second straight line J or K entered, each of which the geometric Location of those belonging to the reference range R. Points representing essentially the same efficiency of the engine. Divide the straight lines J and K. the diagram D in three fields. That between the lower one Side of the diagram and the straight line K lying field represents the location of those points that an engine operation with mediocre efficiency. The Points of the field between the straight lines J and K. correspond to engine operating conditions at which the latter work with good efficiency. The between corresponds to curves C and J lying part of the diagram Operating conditions with optimal efficiency.
Die Platte 13 trägt an ihrer der Scheibe 12 zugewandten Seite eine Mehrzahl von Leuchtdioden 20 (Fig. 2), die matrixförmig innerhalb einer Region R′ angeordnet sind, deren Form im wesentlichen dem auf der Scheibe 12 aufgetragenen Referenzbereich R entspricht. Die Leuchtdioden 20 sind über die Leiter 3 mit der Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 verbunden. Diese Leiter 3 gehen von der Platte 13 aus und durchlaufen einen in der Bodenwandung des wannenförmigen Elementes 10 angebrachten Schlitz 21. Die Platte 13 ist außerdem mit einer weiteren Vielzahl von Leuchtdioden 22 versehen, die über Leiter 3 mit der Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 verbunden sind und die eine zu der unteren Zeile der genannten Diodenmatrix parallele Reihe bilden, derart daß jede Diode 22 dieser Reihe mit einer entsprechenden Spalte von Leuchtdioden 20 der genannten Matrix fluchtet.The plate 13 carries on its side facing the disk 12 a plurality of light-emitting diodes 20 ( FIG. 2) which are arranged in a matrix within a region R ', the shape of which essentially corresponds to the reference area R applied to the disk 12 . The light emitting diodes 20 are connected to the processing and control circuit 4 via the conductors 3 . These conductors 3 start from the plate 13 and pass through a slot 21 made in the bottom wall of the trough-shaped element 10 . The plate 13 is also provided with a further plurality of light-emitting diodes 22 which are connected to the processing and control circuit 4 via conductors 3 and which form a row parallel to the lower row of the said diode matrix, so that each diode 22 of this row has one corresponding column of light emitting diodes 20 of said matrix is aligned.
Die Platte 13 trägt ferner an ihrer der Scheibe 10 zugewandten Seite eine alphanumerische Sichtanzeige 23, die in dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel zwei 7-Segment- Displays umfaßt, die oberhalb des Bereiches R′ in der Nähe der linken Seite der Platte 13 nebeneinander liegen. Außerdem trägt die Platte 13 zwei optische Signalvorrichtungen 24 und 25, die beispielsweise ebenfalls aus Leuchtdioden bestehen und zwischen der alphanumerischen Sichtanzeige 23 und dem Bereich R′ der Platte 13 nebeneinander angeordnet sind. Die alphanumerische Sichtanzeige 23 und die optischen Signalisierungsvorrichtungen 24 und 24 sind mit der Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 über die elektrischen Verbindungsleiter 3 verbunden.The plate 13 also carries on its side facing the disc 10 an alphanumeric display 23 , which in the example shown in FIG. 2 comprises two 7-segment displays, which are above the area R 'near the left side of the plate 13 side by side lie. In addition, the plate 13 carries two optical signal devices 24 and 25 , which for example also consist of light emitting diodes and are arranged between the alphanumeric display 23 and the area R 'of the plate 13 . The alphanumeric display 23 and the optical signaling devices 24 and 24 are connected to the processing and control circuit 4 via the electrical connecting conductors 3 .
In montiertem Zustand wird die transparente oder durchscheinende Scheibe 12 - wie erwähnt - mit der die Leuchtdioden 20, 22, 24 und 25 und die alphanumerische Sichtanzeige 23 tragenden Platte 13 derart verspannt, daß sie diese berührt. Unter diesen Bedingungen sieht der Betrachter, der das Sichtgerät 1 von vorne beobachtet, im wesentlichen die in Fig. 4 gezeigte Darstellung. Der Beobachter sieht also das auf der Scheibe 12 aufgetragene Diagramm D und durch diese Scheibe 12 außerdem die alphanumerische Sichtanzeige 23, die Diodenmatrix 20, die darunterliegende Reihe von Leuchtdioden 22 und die Leuchtdioden 24 und 25.In the assembled state, the transparent or translucent pane 12 - as mentioned - is clamped with the plate 13 carrying the light-emitting diodes 20, 22, 24 and 25 and the alphanumeric display 23 in such a way that it touches them. Under these conditions, the viewer who observes the viewing device 1 from the front essentially sees the illustration shown in FIG. 4. The observer thus sees the diagram D plotted on the pane 12 and, through this pane 12, also the alphanumeric visual display 23 , the diode matrix 20 , the row of light-emitting diodes 22 underneath and the light-emitting diodes 24 and 25 .
Im folgenden sei anhand von Fig. 5 das Schaltschema einer Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 erläutert, welche sich zur Steuerung des vorangehend beschriebenen Sichtgerätes 1 eignet.The circuit diagram of a processing and control circuit 4 , which is suitable for controlling the display device 1 described above, is explained below with reference to FIG. 5.
Mit 30 und 31 sind in Fig. 5 ein erster bzw. zweiter Geschwindigkeitssensor herkömmlicher Bauart bezeichnet, die der Motorwelle bzw. der Hauptwelle des Schaltgetriebes zugeordnet sind. Die Sensoren 30 und 31 liefern entsprechende elektrische Informationssignale, welche in jedem Augenblick für die Drehzahl der Motorwelle bzw. die Drehzahl der Hauptwelle des Schaltgetriebes kennzeichnend sind. Mit 32 ist ein Unterdrucksensor herkömmlicher Bauart bezeichnet, der in dem Ansaugkrümmer des Fahrzeugmotors angeordnet ist.With 30 and 31 in Fig. 5, a first and second speed sensor of conventional design are designated, which are assigned to the motor shaft or the main shaft of the gearbox. The sensors 30 and 31 deliver corresponding electrical information signals which are characteristic of the speed of the motor shaft or the speed of the main shaft of the gearbox at any moment. 32 with a vacuum sensor of conventional design is designated, which is arranged in the intake manifold of the vehicle engine.
Die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 umfaßt eine Ein gangsschnittstellenschaltung 33, die mit den Sensoren 30 und 31 direkt und mit dem Sensor 32 über einen Analog- Digital-Wandler 34 verbunden ist. Die Eingangsschnittstellenschaltung 33 ist über einen Datenbus 35 mit einer Zentralprozessoreinheit (CPU) 36 verbunden. Diese Zentralprozessoreinheit 36 ist ihrerseits mit Lesespeichern (ROM) 37 über einen Adressenbus 38 und einen bidirektionalen Datenbus 39 verbunden. Der Speicher 37 ist über einen Adressenbus 41 und einen bidirektionalen Datenbus 43 mit einem Arbeitsspeicher (RAM) 40 verbunden. Mit 44 ist ein Steuerbus bezeichnet, der die Zentralprozessoreinheit 36 mit der Eingangsschnittstellenschaltung 33, den Speichern 37 und 40 und einer Ausgangsschnittstellenschaltung 45 verbindet. Letztere ist über die elektrischen Verbindungsleiter 3 mit der auf der Platte 13 angeordneten alphanumerischen Sichtanzeige 23 sowie mit den ebenfalls dort angordneten Leuchtdioden 20, 22, 24 und 25 verbunden.The processing and control circuit 4 comprises an input interface circuit 33 which is connected to the sensors 30 and 31 directly and to the sensor 32 via an analog-to-digital converter 34 . The input interface circuit 33 is connected to a central processor unit (CPU) 36 via a data bus 35 . This central processor unit 36 is in turn connected to read memories (ROM) 37 via an address bus 38 and a bidirectional data bus 39 . The memory 37 is connected to a working memory (RAM) 40 via an address bus 41 and a bidirectional data bus 43 . 44 denotes a control bus which connects the central processor unit 36 to the input interface circuit 33 , the memories 37 and 40 and an output interface circuit 45 . The latter is connected via the electrical connecting conductors 3 to the alphanumeric display 23 arranged on the plate 13 and to the light-emitting diodes 20, 22, 24 and 25 also arranged there.
Die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 nimmt während des Betriebes die Ausgangssignale der Sensoren 30, 31 und 32 auf, verarbeitet sie und leitet mit Hilfe herkömmlicher Algorithmen aus ihnen Daten ab, die der Augenblicksleistung des Motors, dem von dem Motor in einer vorbestimmten Zeitspanne verbrauchten Kraftstoff und dem Kraftstoffverbrauch entsprechen, der für eine Fahrt über eine vorbestimmte Strecke auftritt (z. B. Kraftstoffverbrauch in Litern pro 100 km). Auf der Basis der ermittelten Daten liefert die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 an ihrem Ausgang Signale zur Steuerung der Leuchtdiodenmatrix 20, der Leuchtdioden 22, der alphanumerischen Sichtanzeige 23 und der Leuchtdioden 24, 25 die sämtlich an der Platte 13 angeordnet sind. Während des Betriebes veranlaßt die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 die Einschaltung derjenigen Leuchtdiode 20, deren Koordinaten in dem Diagramm D der Scheibe 12 der von dem Motor entwickelten Augenblicksleistung und der augenblicklichen Drehzahl des Fahrzeugsmotors entsprechen. Das Aufleuchten dieser Leuchtdiode liefert dem Fahrzeuglenker eine Mehrzahl von Informationen. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 in einem bestimmten Zeitpunkt die Einschaltung der in Fig. 4 mit X bezeichneten Leuchtdiode veranlaßt. Das Aufleuchten dieser Leuchtdiode X liefert dem Fahrzeuglenker folgende Informationen:The processing and control circuit 4 receives, during operation, the output signals of the sensors 30, 31 and 32 , processes them and, using conventional algorithms, derives from them data relating to the instantaneous power of the engine, the fuel consumed by the engine in a predetermined period of time and correspond to the fuel consumption that occurs for a journey over a predetermined distance (e.g. fuel consumption in liters per 100 km). On the basis of the determined data, the processing and control circuit 4 provides signals at its output for controlling the light-emitting diode matrix 20 , the light-emitting diodes 22 , the alphanumeric display 23 and the light-emitting diodes 24, 25, which are all arranged on the plate 13 . During operation, the processing and control circuit 4 causes that light-emitting diode 20 to be switched on , the coordinates of which in the diagram D of the disk 12 correspond to the instantaneous power developed by the engine and the instantaneous speed of the vehicle engine. The lighting up of this light-emitting diode provides the vehicle driver with a multitude of information. It is assumed, for example, that the processing and control circuit 4 causes the light-emitting diode designated X in FIG. 4 to be switched on at a specific point in time. The lighting of this LED X provides the vehicle driver with the following information:
- - Der Motor läuft mit etwa 2250 Umdrehungen pro Minute,- The engine runs at about 2250 revolutions per minute,
- - die Motorleistung ist wesentlich kleiner als die maximal mögliche Motorleistung bei dieser Umdrehungszahl,- The engine power is much lower than the maximum possible engine power at this speed,
- - der stündliche Kraftstoffverbrauch liegt zwischen 4 und 5 Litern und- The hourly fuel consumption is between 4 and 5 liters and
- - der Motor arbeitet mit gutem Wirkungsgrad.- The engine works with good efficiency.
Wenn die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 in einem späteren Zeitpunkt die Einschaltung der in Fig. 4 mit Y bezeichneten Leuchtdiode veranlaßt, liefert das Aufleuchten dieser Leuchtdiode Y dem Fahrzeuglenker hingegen folgende Informationen:On the other hand, if the processing and control circuit 4 causes the light-emitting diode designated Y in FIG. 4 to be switched on at a later point in time, the light-up of this light-emitting diode Y provides the vehicle driver with the following information:
- - Der Motor dreht sich mit einer Drehzahl von etwa 5000 Umdrehungen pro Minute,- The engine turns at a speed of about 5000 Revolutions per minute,
- - die von dem Motor entwickelte Leistung entspricht der größtmöglichen Leistung, die der Motor bei dieser Drehzahl erbringen kann,- The power developed by the engine corresponds to maximum possible output that the engine at this speed can provide
- - der Kraftstoffverbrauch liegt höher als 20 l/h und- The fuel consumption is higher than 20 l / h and
- - der Wirkungsgrad des Motors ist optimal.- The efficiency of the engine is optimal.
Die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 veranlaßt während des Betriebes in jedem Zeitpunkt zusammen mit der Einschaltung einer Diode 20 der genannten Leuchtdiodenmatrix die Einschaltung derjenigen Leuchtdiode 22, die vertikal mit der Spalte der Matrix fluchtet, der die in diesem Zeitpunkt eingeschaltete Leuchtdiode 20 angehört. Dies erlaubt dem Fahrzeuglenker ein leichteres Ablesen des Augenblickwertes der Motordrehzahl.The processing and control circuit 4 , during operation, causes the switching on of the light emitting diode 22 , which is vertically aligned with the column of the matrix to which the light emitting diode 20 belongs at this time, at any time together with the switching on of a diode 20 of the said light emitting diode matrix. This allows the vehicle driver to read the instantaneous value of the engine speed more easily.
Die Verarbeitungs- und Steuerschaltung 4 liefert außerdem in jedem Zeitpunkt während des Betriebes Steuersignale für die alphanumerische Sichtanzeige 23 zur zahlenmäßigen Anzeige des Kraftstoffverbrauches, der für eine Fahrz über 100 km unter konstanter Beibehaltung der augenblicklichen Motorbedingungen erforderlich wäre. The processing and control circuit 4 also provides control signals for the alphanumeric display 23 for numerical display of the fuel consumption that would be required for a vehicle over 100 km while maintaining the current engine conditions at any time during operation.
Die Leuchtdioden 24 und 25, die vorzugsweise Licht von unterschiedlicher Farbe emittieren, werden dann aktiviert, wenn der Motor mit der minimalen Drehzahl läuft bzw. wenn die Motordrehzahl einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet ("überdreht").The light emitting diodes 24 and 25 , which preferably emit light of different colors, are activated when the engine is running at the minimum speed or when the engine speed exceeds a predetermined maximum value ("overturned").
Das vorangehend beschriebene Anzeigeinstrument hat zahlreiche Vorteile:The display instrument described above has numerous Advantages:
In erster Linie vermag es eine Sichtanzeige zu liefern, die die Betriebsbedingungen des Fahrzeugmotors extrem zusammenfaßt. Durch Beobachtung des Instrumentes erkennt der Fahrzeuglenker unmittelbar den "Betriebspunkt" des Motors und zwar sowohl bezüglich des Wirkungsgrades als auch des Verbrauches als auch der abgegebenen Leistung in Abhängigkeit von der Drehzahl. Das von dem Sichtgerät präsentierte Diagramm ermöglicht dem Fahrzeuglenker bei jedweder Fahrtbedingung eine Optimierung des eigenen Fahrverhaltens zur Erzielung des bestmöglichen Kompromisses zwischen den Leistungsmerkmalen des Motors und dem zur Erzielung dieser Leistungsmerkmale erforderlichen Kraftstoffverbrauch. Durch Beobachtung der auf dem Sichtgerät dargestellten Anzeigen kann der Fahrzeuglenker nämlich durch Einwirkung auf das Gaspedal und das Schaltgetriebe den "Betriebspunkt" des Motors in denjenigen Bereich des Diagramms D verschieben, der je nach Fahrbedingung des Fahrzeuges der günstigere ist.First of all, it can provide a visual display, which summarizes the operating conditions of the vehicle engine extremely. By observing the instrument, the Vehicle drivers directly the "operating point" of the engine in terms of both efficiency and Consumption as well as the delivered power depending on the speed. That presented by the display device Diagram enables the vehicle driver in any driving condition an optimization of your own driving behavior Achieving the best possible compromise between the features of the engine and that to achieve this Performance characteristics required fuel consumption. By Observation of the displays shown on the display device the vehicle driver can namely by acting on the Accelerator pedal and the manual gearbox the "operating point" of the Move the motor to that area of diagram D, the cheaper depending on the driving conditions of the vehicle is.
Claims (4)
mit einer Mehrzahl von Sensoren (5) zur Erzeugung elektrischer Informationssignale, die jeweils kennzeichnend sind für den Wert eines Betriebsparameters des Verbrennungsmotors,
mit einer mit den Sensoren (5) verbundenen Verarbeitungs- und Steuerschaltung (4) für die Verarbeitung der genannten Informationssignale zu Steuersignalen für ein in dem Fahrzeuginnenraum angeordnetes Sichtgerät (1) zur visuellen Wiedergabe der Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors
mit einer eine Öffnung aufweisenden Tragkonstruktion (10, 11),
mit einer von dieser Tragkonstruktion (10, 11) gehaltenen und im Bereich von deren Öffnung angeordneten Scheibe (12),
sowie mit einer Trägerplatte (13), die an einer Seite eine Mehrzahl von Leuchtdioden (20) trägt, die innerhalb eines Referenzbereichs (R) der Scheibe (12) matrixförmig angeordnet und elektrisch mit der Verarbeitungs- und Steuerschaltung verbunden sind, wobei die Trägerplatte (13) von der Tragkonstruktion (10, 11) in einer der Scheibe (12) zugeordneten Position gehalten ist, derart, daß die Leuchtdioden dem Referenzbereich der Scheibe (12) gegenüberliegen, und wobei jeweils diejenige der Leuchtdioden (20) von der Verarbeitungs- und Steuerschaltung aktiviert wird, deren Koordinaten auf der Scheibe (12) der von dem Verbrennungsmotor abgegebenen Leistung und einem weiteren Wert entspricht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte weitere Wert die Motordrehzahl ist,
daß die Scheibe (12) auf einer ihrer Flächen als Referenzbereich (R) ein orthogonales kartesisches Diagramm (D) aufweist, auf dessen Abszissenachse (15) die Motordrehzahl abgetragen ist,
daß der Referenzbereich (R) an der Unterseite von der Abszissenachse (15) und an der Oberseite von einer Kurve (C) begrenzt ist, die den Verlauf der maximalen Motorleistung in Abhängigkeit von der Motordrehzahl wiedergibt,
daß der Referenzbereich (R) seitlich von zwei vertikalen Linien (16, 17) begrenzt ist, die als Ordinatenachsen dienen und jeweils die Abszissenachse (15) mit dem entsprechenden Ende der genannten Kurve (C) verbinden,
daß ferner auf dem auf der Scheibe (12) dargestellten Diagramm (D) eine Mehrzahl von Kurven (G) aufgetragen ist, von denen jede den geometrischen Ort derjenigen Punkte des Referenzbereichs (R) darstellt, denen derselbe Wert der von dem Motor in einer vorbestimmten Zeitspanne verbrauchten Kraftstoffmenge entspricht,
und daß das auf der Scheibe (12) dargestellte Diagramm (D) ferner mehrere Kurven (J, K) umfaßt, die jeweils den geometrischen Ort derjenigen Punkte des Referenzbereichs (R) repräsentieren, denen derselbe Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors entspricht.1. display instrument for displaying the operating conditions of an internal combustion engine for motor vehicles,
with a plurality of sensors ( 5 ) for generating electrical information signals, which are each indicative of the value of an operating parameter of the internal combustion engine,
with a processing and control circuit ( 4 ) connected to the sensors ( 5 ) for processing said information signals into control signals for a viewing device ( 1 ) arranged in the vehicle interior for visual representation of the operating conditions of the internal combustion engine
with a supporting structure ( 10, 11 ) having an opening,
with a disc ( 12 ) held by this supporting structure ( 10, 11 ) and arranged in the region of its opening,
and with a carrier plate ( 13 ) which carries a plurality of light-emitting diodes ( 20 ) on one side, which are arranged in matrix form within a reference region (R) of the disk ( 12 ) and are electrically connected to the processing and control circuit, the carrier plate ( 13 ) is held by the support structure ( 10, 11 ) in a position assigned to the pane ( 12 ) such that the light-emitting diodes lie opposite the reference area of the pane ( 12 ), and in each case that of the light-emitting diodes ( 20 ) from the processing and Control circuit is activated, the coordinates on the disc ( 12 ) corresponds to the power output by the internal combustion engine and a further value,
characterized,
that the other value mentioned is the engine speed,
that the disk ( 12 ) has an orthogonal Cartesian diagram (D) on one of its surfaces as a reference area (R), on the abscissa axis ( 15 ) of which the engine speed is plotted,
that the reference range (R) is delimited on the underside by the abscissa axis ( 15 ) and on the top by a curve (C) which shows the curve of the maximum engine power as a function of the engine speed,
that the reference range (R) is laterally delimited by two vertical lines ( 16, 17 ) which serve as ordinate axes and each connect the abscissa axis ( 15 ) to the corresponding end of the curve (C) mentioned,
that furthermore, on the diagram (D) shown on the disc ( 12 ), a plurality of curves (G) are plotted, each of which represents the geometrical location of those points of the reference range (R), which have the same value that of the motor in a predetermined one Time period corresponds to the amount of fuel consumed,
and that the diagram (D) shown on the disc ( 12 ) further comprises a plurality of curves (J, K), each representing the geometric location of those points of the reference range (R) which correspond to the same efficiency of the internal combustion engine.
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